??一、光學(xué)結(jié)構(gòu)與光路特性對比
| 類型 |
核心結(jié)構(gòu) |
光路特點 |
| 透射式 |
基于透鏡組（折射系統(tǒng)），分劃板置于物鏡焦平面處，光源與物鏡同側(cè) |
光線直接通過透鏡折射準直為平行光，無中心遮攔，光軸為直線 |
| 同軸反射式 |
主次鏡共軸（如牛頓式），次鏡位于主鏡前方，形成中心遮攔 |
光路折疊但中心被次鏡遮擋，有效口徑需兩倍于被測系統(tǒng)，光能利用率低 |
| 同軸卡式 |
卡塞格林系統(tǒng)變體，主鏡為拋物面，次鏡為雙曲面，同軸排列 |
次鏡遮擋入射光，光路緊湊但存在中心遮攔，視場受限（約1°） |
| 離軸反射式 |
主次鏡離軸布置，次鏡位于主鏡光路外，無遮擋 |
光路非對稱折疊，全口徑可用，光能利用率高，視場中等（0.3°-0.5°） |
| 離軸卡式 |
卡塞格林系統(tǒng)的離軸變體，主鏡為拋物面，次鏡為雙曲面，均偏離光軸 |
光路無遮擋且折疊，兼具卡式緊湊性和離軸無遮攔優(yōu)勢，但次鏡需高精度非球面加工 |
??三、核心優(yōu)缺點對比
1. 透射式
缺點
- 口徑受限（<500mm）
- 存在色差和材料均勻性問題
2. 同軸反射式/卡式
優(yōu)點
- 光譜范圍寬
- 結(jié)構(gòu)緊湊
- 成本相對較低
3. 離軸反射式/卡式
優(yōu)點
- 無遮攔
- 光能利用率高
- 大口徑（可達1m）
- 高像質(zhì)
缺點
- 加工難度高（非球面鏡）
- 裝調(diào)復(fù)雜
- 成本是同軸系統(tǒng)的3-5倍
??四、典型應(yīng)用場景
| 類型 |
應(yīng)用場景 |
| 透射式 |
像質(zhì)測量、焦距測量、分辨率板測試（如F/FH/FHA系列） |
| 同軸反射式 |
多光軸調(diào)校（激光/紅外光軸校準，如HTZ200-2000F型） |
| 同軸卡式 |
長焦距空間光學(xué)系統(tǒng)（如KFPG系列） |
| 離軸反射式 |
大口徑航天相機、激光通信（如HLZ200-1000F型） |
| 離軸卡式 |
高精度天文觀測、軍事制導(dǎo)（如KFPG系列，空間光通信終端） |
??五、核心差異總結(jié)表
| 對比維度 |
透射式 |
同軸反射式 |
同軸卡式 |
離軸反射式 |
離軸卡式 |
| 中心遮攔 |
無 |
有（約20%） |
有（約15%） |
無 |
無 |
| 視場角 |
最大（>30°） |
最小（<0.5°） |
中等（~1°） |
中等（0.5°） |
中等（0.8°） |
| 加工難度 |
低 |
中等 |
中等 |
高 |
極高 |
| 成本 |
低 |
中 |
中 |
高 |
極高 |
| 典型口徑極限 |
200mm |
500mm |
800mm |
500mm |
1000mm |
| 適用場景優(yōu)先級 |
實驗室檢測 |
多光譜調(diào)校 |
長焦距系統(tǒng) |
高精度標定 |
極端性能需求 |
??六、技術(shù)發(fā)展趨勢
- 離軸系統(tǒng)：逐漸成為高精度領(lǐng)域主流，通過自由曲面和非球面技術(shù)擴展視場（如亞利桑那大學(xué)設(shè)計的10°視場離軸三反系統(tǒng)）。
- 同軸系統(tǒng)：通過多鏡片組合優(yōu)化視場（如孟慶宇設(shè)計的30°×1°離軸三反系統(tǒng)）。
- 透射式：向多材料復(fù)合透鏡發(fā)展以提升口徑（如氟化鈣與熔融石英組合）。
通過上述對比可知，用戶需根據(jù)檢測需求（口徑、視場、精度）和預(yù)算選擇類型。例如，實驗室中小系統(tǒng)檢測選透射式，紅外多光譜調(diào)校選同軸反射式，而航天級高精度需求則需離軸系統(tǒng)。